Shen, Chien-Hung;Chang, Yu-Cheng;Wu, Po-Ting;Diau, Eric Wei-Guang
Rapid Communication in Photoscience
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제3권1호
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pp.16-19
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2014
Anodic self-organized titania nanotube (TNT) arrays have a great potential as efficient electron-transport materials for dye-sensitized solar cells (DSSC). Herewith we report the photovoltaic and kinetic investigations for a series of heteroleptic ruthenium complexes (RD16-RD18) sensitized on TNT films for DSSC applications. We found that the RD16 device had an enhanced short-circuit current density ($J_{SC}/mAcm^{-2}=15.0$) and an efficiency of power conversion (${\eta}=7.2%$) greater than that of a N719 device (${\eta}=7.1%$) due to the increasing light-harvesting and the broadened spectral features with thiophene-based ligands. However, the device made of RD17 (adding one more hexyl chain) showed smaller $J_{SC}(14.1mAcm^{-2})$ and poorer ${\eta}(6.8%)$ compare to those of RD16 due to smaller amount of dye-loading and less efficient electron injection for the RD17 device than for the RD16 device. For the RD18 dye (adding one more thiophene unit and one more hexyl chain), we found that the device showed even lower $J_{SC}(13.2mAcm^{-2}) $ that led to a poorest device performance (${\eta}=6.2%$) for the RD18 device. These results are against to those obtained from the same dyes sensitized on $TiO_2$ nanoparticle films and they can be rationalized according to the electron transport kinetics measured using the methods of charge extraction and transient photovoltage decays.
고속의 컴퓨터, 대용량 저장장치, 초고속 네트워크는 현재 우리가 쉽게 접근할 수 있는 컴퓨팅 인프라이다. 하지만 분자 시뮬레이션과 같은 자연과학 및 응용과학 분야에의 시뮬레이션에서는 여전히 더 많은 컴퓨팅 파워, 더 커다란 저장장치를 필요로 한다. 이러한 요구는 그리드 컴퓨팅(1)이라는 차세대 분산 컴퓨팅 환경을 우리에게 제시하였다. 하지만 현재까지 제안된 그리드 컴퓨팅 기술은 통신 인터페이스와 프로토콜 등의 글로버스 툴킷(2, 3)과 같은 미들웨어 수준에 대한 연구만이 중심이 되고 있다. 이러한 환경은 응용 플랫폼에 대한 연구의 부족과 어플리케이션의 부족을 가져왔으며, 그 결과 사용자는 그리드 컴퓨팅 기술에 대한 이용을 미비하게 만들었다. 따라서 본 연구에서는 분자 시뮬레이션 그리드 (MGrid: Molecular Simulation Grid System) 에서 적용을 목적으로 고효율(High Throughput)의 시뮬레이션 실험을 위한 사용자 환경(User Environment)을 정의하고, 사용자에게 친근한 추상화된 작업 모델을 제안함으로써 보다 효율적이고 안정적인 그리드 자원 이용을 가능하게 한다.(4, 5)
Admittance Spectroscopic analysis was applied to study the effect of LiF buffer layer and to model the equivalent circuit for poly(2-methoxy-5-(2'-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV)-based polymer light emitting diodes (PLEDs) with the LiF cathode buffer layer. The single layer device with ITO/MEH-PPV/Al structure can be modeled as a simple parallel combination of resistor and capacitor. Insertion of a LiF layer at the Al/MEH-PPV interface shifts the highest occupied molecular orbital level and the vacuum level of the MEH-PPV layer as a result the barrier height for electron injection at the Al/MEH-PPV interface is reduced. The admittance spectroscopy measurement of the devices with the LiF cathode buffer layer shows reduction in contact resistance ($R_c$), parallel resistance ($R_p$) and increment in parallel capacitance ($C_p$).
C형 간염바이러스(hepatitis C virus; HCV) 증식을 효과적이며 특이적으로 제어할 수 있는 유전산물로서, HCV 증식조절인자인 NS5B RNA replicase 존재에 의해 allosteric하게 활성이 유도될 수 있는 HCV internal ribosome entry site (IRES) 표적 hammerhead 리보자임을 개발하였다. 이러한 리보자임은 HCV IRES 염기서열 중 +382 nucleotide 자리를 인지하는 hammerhead 리보자임, NS5B RNA replicase와 특이적으로 결합하는 RNA aptamer 부위, 그리고 aptamer와 NS5B와의 결합에 의해 리보자임 활성을 유도할 수 있도록 구조적 변이를 전달할 수 있는 communication module 부위 등으로 구성되어 있다. 이러한 allosteric 리보자임에 의해 세포 배양에서 HCV의 replicon 복제가 효과적으로 억제됨을 실시간 PCR 분석을 통하여 관찰하였다. 특히, HCV 지놈을 표적하는 리보자임 단독, 또는 HCV NS5B에 대한 RNA aptamer 단독에 의한 HCV 복제 억제능보다 allosteric 리보자임에 의한 HCV 복제 억제능이 더 뛰어났다. 따라서 개발된 allosteric 리보자임은 HCV 증식의 효과적인 증식 억제 선도물질로 활용될 수 있을 것이다.
유전자 코드는 바이오 정보 처리에 키 포인트로 인체의 유기적인 조직체이다. 현대 과학에서는 유전자 코드 분자구조의 신비스러운 특성을 체계적으로 설명하고 이해하는데 연구가 집중되고 있다. 본 논문에서는 유전자 시스템을 대칭적으로 해석하는데 중점을 두었고, Jacket 행렬로 무잡음 RNA 유전자 코드를 가장 단순하게 해석했다. 이유는 Jacket 행렬과 RNA는 그 역행렬이 Element (Block)-wise Inverse로 그 역(Inverse)도 자신이란 점과 대칭적 성질, 그리고 Kronecker곱을 갖기 때문이다. 제안된 방법이 유전자 RNA 코돈(Codon : 괘(卦))의 견지에서 Jacket 행렬의 분해를 통해 간단하고 명료함을 보인다.
본 연구에서는 신경망포텐셜(Neural Network Potential)의 효율성과 정확도를 동시에 달성할 수 있는 기술자 벡터 조건을 도출하고자 한다. 소재 시스템은 단원소 소재인 실리콘으로 선정하였으며, 인공신경망 학습을 위한 원자 구조별 에너지 데이터는 밀도범함수이론 계산을 통하여 생성하였다. Behler-Parrinello 타입의 원자중심대칭함수를 기술자 벡터로 사용하였고, 다양한 벡터 길이에 대한 신경망포텐셜 생성 후 분자동역학 시뮬레이션에 적용하여 실리콘 소재의 구조 및 기계적 물성 재현성을 평가하였다. 실험 결과, 물성 재현 정확도를 유지하면서 학습 및 계산 효율성을 동시에 달성할 수 있는 기술자벡터의 최소 길이는 약 50이고, 소재의 기계적 물성이 이 길이에 더 큰 영향을 받으며, 같은 길이의 조건에서는 방사 대비 각도 방향 대칭함수를 더 반영하면 신경망포텐셜의 정확도가 올라감을 발견하였다. 이를 토대로 신경망포텐셜의 효율성과 정확도 동시 달성을 위한 최적의 기술자벡터 설정 가이드라인 제공이 가능할 것으로 기대된다.
Device miniaturization and high integrated circuit design is of major interest for the development of electronic devices. Various studies have been conducted to develop new material and processing technique[1]. Negative Differential Resistance(NDR) is the defining behavior in several electronic components, including the Esaki diode and most notably, resonant tunneling diodes(RTD)[2]. We made a comparison of electrical properties between 4,4-Di(ethynylphenyl)-2'-nitro-1-(thioacetyl)benzene and 4-[2,5-dimethoxy-4-(p henylethynyl)phenyl]ethynylphenylethanethioate, which have been well known as a conducting molecule having possible application to molecular level NDR devices. As a result, we measured current-voltage curves using Scanning Tunneling microscopy(STM), I-V curves also showed several current peaks between negative and positive bias region.
An efficiency of Monte Carlo (MC) docking simulations was examined for the prediction of chiral discrimination by cyclodextrins. Docking simulations were performed with various computational parameters for the chiral discrimination of a series of 17 enantiomers by $\beta$-cyclodextrin ($\beta$-CD) or by 6-amino-6-deoxy-$\beta$-cyclodextrin (am-$\beta$-CD). A total of 30 sets of enantiomeric complexes were tested to find the optimal simulation parameters for accurate predictions. Rigid-body MC docking simulations gave more accurate predictions than flexible docking simulations. The accuracy was also affected by both the simulation temperature and the kind of force field. The prediction rate of chiral preference was improved by as much as 76.7% when rigid-body MC docking simulations were performed at low-temperatures (100 K) with a sugar22 parameter set in the CHARMM force field. Our approach for MC docking simulations suggested that the conformational rigidity of both the host and guest molecule, due to either the low-temperature or rigid-body docking condition, contributed greatly to the prediction of chiral discrimination.
Phytochromes (with gene family members phyA, B, C, D, and E) are a wavelength-dependent light sensor or switch for gene regulation that underscore a number of photo responsive developmental and morphogenic processes in plants. Recently, phytochrome-like pigment proteins have also been discovered in prokaryotes, possibly functioning as an auto-phosphorylating/phosphate-relaying two-component signaling system (Yeh et al., 1997). Phytochromes are photochromically convertible between the light sensing Pr and regulatory active Pfr forms. Red light converts Pr to Pfr, the latter having a "switch-on" conformation. The Pfr form triggers signal transduction pathways to the downstream responses including the expression of photosynthetic and other growth-regulating genes. The components involved in and the molecular mechanisms of the light signal transduction pathways are largely unknown, although G-proteins, protein kinases, and secondary messengers such as $Ca^{2+}$ ions and cGMP are implicated. The 124-127 kDa phytochromes form homodimeric structures. The N-terminal half contains the tetrapyrrolic phytochromobilin for red/far-red light absorption. The C-terminal half includes both a dimerization motif and regulatory box where the red light signal perceived by the chromophore-domain is recognized and transduced to initiate the signal transduction cascade. A working model for the inter-domain signal communication within the phytochrome molecule is proposed in this Review.
At the beginning, researches on the biology of depression or affective illness have focused mainly on the receptor functions and neuroendocrine activities. And the studies of the past years did not break new theoretical background, but the recent advances in the research on the molecular mechanisms underlying neural communication and signal transduction do add some insights to many established ideas. This article will overview some of the more recent advances in the clinical researches of depression. Our major concerns to be presented here include the followings : (1) alterations in the post-synaptic neural transduction ; (2) changes in the neurons of hypothalamic neuropeptides ; (3) decreased peptidase enzyme activities ; (4) associations of hypothalamic-pituitary-adrenal axis abnormalities with serotonin neurotransmission ; (5) role of serotonin transporter ; (6) changes in the responsiveness of intracellular calcium ion levels ; (7) the inositol deficiency theory of lithium and depression ; (8) the transcription factors including immediate early genes ; (9) recent genetic studies in some families. This brief overview will suggest that changes in DNA occur during antidepressant therapy. These changes at the DNA level initiating a cascade of events underlying antidepressant modality will give us the insights on the molecular biological basis of the pathogenesis of depression and cues for a new class of antidepressants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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